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  本文關(guān)鍵詞：阿爾茨海默氏癥分子病理學(xué)及治療方法的研究進(jìn)展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西南大學(xué)》 2011年

熒光碳點(diǎn)的合成、表征及其在生化分析中的應(yīng)用研究

劉利芹  

【摘要】：碳點(diǎn)作為新型熒光碳納米材料,不僅具有優(yōu)良的光學(xué)性能與小尺寸特性,而且還具有低細(xì)胞毒性。近年來,量子點(diǎn)以其優(yōu)異的熒光性能已經(jīng)在生物,醫(yī)療等領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用,但是研究發(fā)現(xiàn)量子點(diǎn)中的重金屬離子具有較強(qiáng)的細(xì)胞毒性,同時(shí)量子點(diǎn)還具有光眨眼現(xiàn)象,這使得其實(shí)際應(yīng)用受到了一定程度的限制。而碳點(diǎn)可以克服量子點(diǎn)細(xì)胞毒性及光眨眼現(xiàn)象的問題。因此,碳點(diǎn)是替代量子點(diǎn)的良好選擇。然而,目前碳點(diǎn)的制備與應(yīng)用還處于初級(jí)階段,其熒光量子產(chǎn)率還尚未達(dá)到量子點(diǎn)的水平。因此,探索高熒光量子產(chǎn)率碳點(diǎn)的制備方法以及尋找其新的應(yīng)用就顯得尤為迫切。本文主要從熒光碳點(diǎn)的制備與應(yīng)用兩個(gè)方面出發(fā),首先,探索出一種表面羥基化的熒光碳點(diǎn)合成新方法,實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)便捷,且所得碳點(diǎn)具有優(yōu)良的性能；其次,將表面羥基化的熒光碳點(diǎn)應(yīng)用于金屬離子的檢測并探討與金屬離子的作用研究；最后,參考文獻(xiàn)合成出了表面羧基功能化的熒光碳點(diǎn),并將其成功應(yīng)用于溶菌酶含片中溶菌酶的檢測。論文的主要內(nèi)容概括如下： (1)建立一種以蠟燭灰作碳源,水熱法一步合成熒光碳點(diǎn)的新方法。合成的碳點(diǎn)具有良好的熒光特性、好的水溶性、抗光漂白性、抗鹽及低細(xì)胞毒性。透射電子顯微鏡(TEM)結(jié)果顯示所合成碳點(diǎn)均勻分布,粒徑為3.1±0.5 nm,同時(shí)采用動(dòng)態(tài)光散射(DLS)進(jìn)一步表征了碳點(diǎn)在水溶液狀態(tài)下的水合粒徑約為10nm,且分布均勻；紅外光譜表征結(jié)果顯示現(xiàn)碳點(diǎn)表面有大量羥基和少量的其它基團(tuán)。此外,測得碳點(diǎn)熒光光譜對(duì)稱,最大激發(fā)與發(fā)射分別在310nm與450nm,且熒光量子產(chǎn)率達(dá)5.5%。然而,在以蠟燭灰作碳源經(jīng)硝酸處理得到表面羧基化碳點(diǎn)的一系列實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),即使通過復(fù)雜的分離、提純或鈍化過程,其熒光量子產(chǎn)率也小于3.0%。據(jù)此,我們推測,羧基是強(qiáng)吸電子基團(tuán),當(dāng)其直接與碳核相連時(shí)會(huì)不利于碳點(diǎn)熒光的發(fā)射。然而,羥基具有一定的供電子能力,故比較有利于碳點(diǎn)熒光發(fā)射。 (2)研究了表面羥基化的碳點(diǎn)與金屬離子的作用。氫氧化物溶度積極小的金屬離子,易與碳點(diǎn)表面上的羥基結(jié)合,導(dǎo)致碳點(diǎn)聚集而發(fā)生熒光猝滅。基于此原理建立以碳點(diǎn)為熒光探針,實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬離子Cr3+、Fe3+、Al3+的痕量檢測,方法的檢測限分別為3.1、5.6、5.1 ng/mL。此外,實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)碳點(diǎn)的熒光會(huì)隨著Al3+濃度的逐漸增大,出現(xiàn)先逐漸猝滅再逐漸恢復(fù)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明熒光猝滅過程為靜態(tài)猝滅,熒光恢復(fù)過程為靜態(tài)與動(dòng)態(tài)相結(jié)合的猝滅；DLS測定結(jié)果表明熒光猝滅過程碳點(diǎn)逐漸聚集,而熒光恢復(fù)過程碳點(diǎn)又逐漸分散。我們推測這一特殊現(xiàn)象可能是由于Al3+是兩性金屬離子所導(dǎo)致。 (3)利用共振光散射(RLS)技術(shù)研究了碳點(diǎn)與溶菌酶的相互作用。在弱堿性條件下,帶負(fù)電荷的碳點(diǎn)與帶正電荷的溶菌酶通過靜電作用相結(jié)合,形成大顆粒復(fù)合物,具有較強(qiáng)的共振光散射信號(hào),并且信號(hào)不易受酸度和離子強(qiáng)度影響。在優(yōu)化條件下,增強(qiáng)的RLS強(qiáng)度與溶菌酶濃度在71.5μg/L～14.3 mg/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,檢出限為37.8μg/L(3σ)。此方法成功應(yīng)用于溶菌酶含片中溶菌酶含量的檢測,回收率在95.8%～98.9%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于4.4%。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：Q503
【目錄】：

摘要6-8

Abstract8-11

縮寫符號(hào)對(duì)照表11-12

第一章 緒論12-28

第一節(jié) 引言12-13

1.1 納米材料概述12

1.2 碳納米材料概述12-13

第二節(jié) 熒光碳點(diǎn)概述13-26

2.1 碳點(diǎn)的制備13-20

2.1.1 自上而下方法14-16

2.1.2 自下而上方法16-20

2.2 碳點(diǎn)的性能20-24

2.2.1 碳點(diǎn)的晶格特性20-21

2.2.2 碳點(diǎn)的吸收與光致發(fā)光特性21-23

2.2.3 碳點(diǎn)的電化學(xué)發(fā)光特性23-24

2.2.4 碳點(diǎn)的生物相容性與低細(xì)胞毒性24

2.2.5 碳點(diǎn)的其它性能24

2.3 碳點(diǎn)的應(yīng)用24-26

2.3.1 細(xì)胞成像與靶向示蹤24-25

2.3.2 生化分析檢測25-26

2.3.3 光電器件26

第三節(jié) 本文擬達(dá)到的目的和意義及主要研究內(nèi)容26-28

第二章 水熱法一步合成輕基化的熒光碳點(diǎn)28-38

第一節(jié) 引言28-29

第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)部分29-31

2.1 儀器29

2.2 試劑29-30

2.3 碳點(diǎn)的合成與純化30

2.4 TEM成像30

2.5 CKK-8細(xì)胞毒性檢測30

2.6 熒光量子產(chǎn)率的測定30-31

第三節(jié) 結(jié)果與討論31-38

3.1 碳點(diǎn)合成條件的優(yōu)化31

3.2 碳點(diǎn)的表征31-33

3.2.1 碳點(diǎn)的粒徑31-32

3.2.2 碳點(diǎn)的紅外光譜32-33

3.3 碳點(diǎn)的光譜特性及性能33-36

3.3.1 碳點(diǎn)的紫外可見吸收與熒光光譜33

3.3.2 碳點(diǎn)的發(fā)光機(jī)理及熒光量子產(chǎn)率33-35

3.3.3 碳點(diǎn)熒光強(qiáng)度受酸度的影響35

3.3.4 碳點(diǎn)的抗光漂白性與高抗鹽性35

3.3.5 碳點(diǎn)的低細(xì)胞毒性35-36

3.4 結(jié)論36-38

第三章 輕基化熒光碳點(diǎn)應(yīng)用于金屬離子的檢測及其與金屬 離子的作用研究38-50

第一節(jié) 引言38-39

第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)部分39

2.1 儀器39

2.2 試劑39

2.3 實(shí)驗(yàn)方法39

2.3.1 碳點(diǎn)的合成與純化39

2.3.2 金屬離子與碳點(diǎn)作用光譜測定39

第三節(jié) 結(jié)果與討論39-50

3.1 碳點(diǎn)與一系列金屬離子的作用39-40

3.2 碳點(diǎn)與Cr~(3+)、Al~(3+)和Fe~(3+)作用的酸度條件優(yōu)化40-41

3.3 碳點(diǎn)與Cr~(3+)和Fe~(3+)相互作用的線性范圍與檢測限41-42

3.4 Cr~(3+)猝滅碳點(diǎn)熒光的機(jī)理探討42-43

3.5 Al~(3+)與碳點(diǎn)相互作用研究43-47

3.5.1 Al~(3+)與碳點(diǎn)相互作用的熒光光譜43-44

3.5.2 Al~(3+)對(duì)碳點(diǎn)熒光猝滅機(jī)理的探討44-45

3.5.3 Al~(3+)與碳點(diǎn)相互作用機(jī)理的探討45-47

3.6 結(jié)論47-50

第四章 碳點(diǎn)共振光散射法檢測溶菌酶50-56

第一節(jié) 引言50

第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)部分50-51

2.1 儀器50-51

2.2 試劑51

2.3 實(shí)驗(yàn)方法51

2.3.1 碳點(diǎn)的合成51

2.3.2 共振光散射光譜測定51

第三節(jié) 結(jié)果與討論51-56

3.1 碳點(diǎn)的光譜表征51-52

3.2 碳點(diǎn)與溶菌酶作用的光譜特征52-53

3.3 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化53

3.4 碳點(diǎn)與溶菌酶相互作用的機(jī)理探討53

3.5 共存物質(zhì)的影響53-54

3.6 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限54

3.7 實(shí)際樣品的測定54-55

3.8 小結(jié)55-56

第五章 全文總結(jié)與展望56-58

第一節(jié) 全文總結(jié)56-57

第二節(jié) 前景與展望57-58

參考文獻(xiàn)58-66

碩士期間科研成果66-68

致謝68-69

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【引證文獻(xiàn)】

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2 沈彥萍,陳宇光,潘宏濤,鄭劍鋒,張偉電;溶菌酶可溶性粉劑防治仔豬腹瀉的效果觀察[J];飼料工業(yè);2005年06期

3 何品剛,孫星炎,徐春,劉盛輝,陳奕利,方禹之;脫氧核糖核酸與雙苯甲亞胺相互作用的熒光特性研究[J];分析化學(xué);1999年04期

4 黃承志,李原芳,李念兵,羅紅群,黃新華;耐爾藍(lán)硫酸鹽在核酸分子表面的長距組裝及核酸的三波長共振光散射測定[J];分析化學(xué);1999年11期

5 馮素玲,劉雪平,樊靜;十六烷基溴化吡啶與脫氧核糖核酸作用的共振光散射光譜及其分析應(yīng)用[J];分析化學(xué);2005年03期

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8 張立金,閔順耕,李國學(xué),熊艷梅,孫英;克百威與DNA之間作用的光譜學(xué)研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2005年05期

9 金萬花;;鋁在阿茨海默病中的作用[J];國外醫(yī)學(xué)(老年醫(yī)學(xué)分冊);1994年01期

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【相似文獻(xiàn)】

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5 洪昊;董念國;史嘉瑋;;Amplex Red熒光法檢測組織工程瓣膜賴氨酰氧化酶活性[J];中國胸心血管外科臨床雜志;2007年01期

6 陳德芳;范欽柏;;冷原子熒光間接測定無機(jī)含硫化合物各種價(jià)態(tài)的硫[J];南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1985年02期

7 宋洪霞;;利用X熒光儀測定鐵礦中的S,Pb,Zn,As的含量[J];福建分析測試;2008年01期

8 宮愛艷;吳勝昔;胡仁健;王健;;熒光RT-PCR與常規(guī)RT-PCR檢測禽流感病毒比較研究[J];重慶工學(xué)院學(xué)報(bào);2006年11期

9 蔡卓平;黃偉偉;段舜山;;海洋赤潮藻球形棕囊藻在氮磷富營養(yǎng)下的細(xì)胞增殖(英文)[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2009年02期

10 陳鄖東,蔡妙顏,張英,鄭文玲,馬文麗;殼聚糖-DNA復(fù)合物形成機(jī)理研究[J];藥物生物技術(shù);2005年05期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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5 杜輝;;原子熒光法測定地質(zhì)樣品中高含量汞[A];中國地質(zhì)科學(xué)院南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所文集（40）[C];1989年

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7 黃乃艷;顧瑛;劉凡光;王穎;邱海霞;曾晶;劉麗紅;;短時(shí)間內(nèi)血啉甲醚血藥濃度變化及其對(duì)光動(dòng)力效果的影響[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

8 劉忠民;張婷;馮健明;鄭貴星;;胰島素時(shí)間分辨熒光免疫分析試劑盒的研制及評(píng)價(jià)[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第七次全國檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議資料匯編[C];2008年

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10 陳旭東;周菊英;;共振光散射方法研究間規(guī)聚苯乙烯凝膠熔融過程結(jié)構(gòu)演變[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 記者 白毅;[N];中國醫(yī)藥報(bào);2009年

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3 于洋　田野;[N];吉林日報(bào);2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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2 吳立航;光散射光譜法測定蛋白質(zhì)和表面活性劑的研究[D];吉林大學(xué);2010年

3 馬良;黃曲霉毒素B_1高靈敏度檢測技術(shù)研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2007年

4 蔡昌群;共振光散射光譜探針在DNA雜交及多態(tài)性檢測中的研究與應(yīng)用[D];湘潭大學(xué);2011年

5 夏乾峰;二聚體突變引物定量PCR技術(shù)的研發(fā)及其臨床應(yīng)用[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2011年

6 康輝;椎間盤纖維環(huán)交感神經(jīng)分布特點(diǎn)與青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸發(fā)病的相關(guān)研究[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2008年

7 程德紅;離子液體用于核酸和蛋白質(zhì)萃取分離與富集的研究[D];東北大學(xué);2008年

8 劉志媛;鐵對(duì)幾種不同代謝類型微藻的生長和油脂積累的影響[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2008年

9 羅友根;新的細(xì)胞外鈣感受機(jī)制在缺氧引起肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞胞漿鈣離子濃度變化中的作用[D];華中科技大學(xué);2009年

10 趙東亮;鈣信號(hào)參與中性粒細(xì)胞極性化過程的研究[D];南方醫(yī)科大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉利芹;熒光碳點(diǎn)的合成、表征及其在生化分析中的應(yīng)用研究[D];西南大學(xué);2011年

2 殷鵬飛;光譜法研究殼核型量子點(diǎn)CdTe/CdS與生物堿、氟喹諾酮類藥物及其金屬配合物-DNA之間的相互作用[D];西南大學(xué);2012年

3 王明瑞;光譜法測定動(dòng)物體液中白蛋白的研究[D];河南大學(xué);2008年

4 何美英;激光齲齒探測儀探測（牙合）面齲的研究[D];南京醫(yī)科大學(xué);2007年

5 張鳳菊;光譜分析技術(shù)在多氯聯(lián)苯分析檢測中的應(yīng)用[D];山東大學(xué);2011年

6 楊勝園;蘇丹紅I的檢測新方法研究及其應(yīng)用[D];南華大學(xué);2006年

7 馮偉;三聚氰胺和錳的衛(wèi)生檢驗(yàn)新方法研究[D];南華大學(xué);2010年

8 朱琳愛義;CdSe核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)的制備及其與有機(jī)載流子傳輸材料的相互作用[D];北京交通大學(xué);2009年

9 熊小莉;基于[Ru（bpy）_3]Cl_2化合物熒光猝滅的氧傳感器的研究[D];四川大學(xué);2005年

10 張金鈴;清開靈有效組分及配伍抗神經(jīng)元缺血再灌注損傷的鈣相關(guān)機(jī)制研究[D];北京中醫(yī)藥大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：阿爾茨海默氏癥分子病理學(xué)及治療方法的研究進(jìn)展，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：119225